[发明专利]一组产河豚毒素的海洋细菌组合

说明书

技术领域

本发明创造涉及海洋生物技术领域，主要涉及由微生物发酵生产河豚毒素原料，特别是一组产河豚毒素海洋细菌筛选和育种方法。

背景技术

河豚毒素是存在于产河豚毒素鱼类(俗称河豚鱼)及其他生物体内(如一些藻类或微生物)的一种生物碱类天然毒素。河豚毒素是属于毒性最强的一类天然毒素，其毒性比氰化钠还强1000倍。河豚毒素是典型的钠离子通道阻断剂，它能选择性与肌肉、神经细胞的细胞膜表面的钠离子通道受体结合，阻断电压依赖性钠离子通道，从而阻滞动物电位，抑制神经肌肉间兴奋的传导，导致相关的生理机能的障碍，主要造成肌肉和神经的麻痹。

中国是全世界河豚鱼产量最多的国家，现初步查明的全球54种中，中国有35种，大部分为东方鲀属，分布在东海、黄海、渤海等水域。年产量约在3-4万吨，占世界河豚鱼总产量的70％左右。随着几种主要东方鲀品种的人工繁殖与苗种培育的成功，加速推进了中国河豚鱼人工养殖的发展。

河豚毒素的英文名称：Tetrodotoxin，缩写作TTX。分子式C11H17N3O8，分子量319.27。化学名称：八氢-12-(羟甲基)-2-亚氨基_5，9，7，IOa-二甲基-10aH-[l，3]二氧桥[6,5-d]嘧啶-4，7，10，11，12-五醇。见说明书附图1。

河豚毒素主要用于镇痛和戒毒，也可以用于治疗外伤性疼痛、神经性疼痛、癌症疼痛、术后疼痛，还有治疗皮肤病如湿疹、癣、疥等，还有去腐生新的作用如烧伤、烫伤、疖、痈等的治疗，在壮阳及治疗女性性冷淡方面也有良好的疗效，也有关于治疗高血压等相关的报道。河豚毒素的主要特点就是它不具备成瘾性，因此得到广泛用途。

河豚毒素的生产目前有三种途径，一种就是传统意义上的从河豚鱼内脏提取分离的办法，该方法步骤繁琐、得率低、产品纯度有限，而且大量消耗河豚资源，对生态环境造成破坏。第二种途径是用化学方法人工合成，但步骤冗长、难度大，目前尚无实际应用价值。第三种途径就是通过微生物发酵的方法获得河豚毒素，但是这种方法的局限是产品水平低下、菌种遗传特征不稳定，因此基本处于实验室研究阶段。以上这些因素严重制约河豚毒素的产量。

由于河豚毒素有广泛的用途，但其产量有限，因此该产品在市场上供不应求、价格高昂。许多企业和研究机构都投入大量人力物力，企图找到解决这一难题的途径。到目前为止，效果并不明显。

我们经过十数年的努力，在菌种选育、复壮、发酵选育、细胞工程改造、生物技术改造等方面工作的基础上，筛选出一组海洋微生物菌种，该组微生物保持了稳定的遗传特征和稳定的河豚毒素产率；微生物能产生具有较高含量的河豚毒素，且所获菌株传代10代以上，遗传性状稳定。

同时，也对该组微生物的培育条件进行了优化，从而使得微生物的生长条件和产生河豚毒素的条件更加稳定，这些都为河豚毒素的产业化奠定了生物学基础。

发明内容

本发明创造要解决的问题是提供从海洋微生物中通过相关的手段筛选出一组协同生产河豚毒素的海洋细菌，该组海洋细菌具有遗传特征稳定，产毒素含量较高的特点。解决现有技术中的至少部分难题，以及提供改进的方法。本发明的方法将提供高产量的TTX，因而克服了使用有限的河豚鱼资源的难题，同时容许微生物持续保持生产毒素的特征。

为解决上述技术问题，本发明创造采用的技术方案是：本发明涉及到一组海洋微生物的选择，这些微生物可能具有生产河豚毒素的特征。

本发明也涉及通过人工选育和生物技术的方法，使得所选用的菌种能够持续保持稳定的遗传特征和持续生产毒素的能力。

本发明还涉及到一种经过改进的培养上述微生物组的合理有效的方法和条件。

在本发明的第一个方面中，提供了获得由细菌菌株产生的河豚毒素的可持续的方法，所述细菌菌株能够在培养介质中产生所述毒素，包括：

a)从许多海洋动物内脏或血液以及海洋植物表面中分离提取海洋微生物；

b)所述海洋动物包括但不限于章鱼、天使鱼、鳕鱼、翻车鱼、鲀科鱼、海星、螃蟹、蜗牛、扁形虫、软体动物等；

c)所述海洋植物涵盖海洋绿藻、褐藻、红藻等多种藻类；